ポリオキシベンゾイル

概要	特徴	構造式	種類・代表グレード
成形加工	代表的な物性値	耐薬品性	製法
詳細な利用用途	関連材料との比較	代表的なメーカー	関連キーワード

概要

項目	内容
材料名	ポリオキシベンゾイル
略記号	POB。ただしPOBはpoly(oxybutylene)など別材料にも用いられるため、文脈確認が必要である。
IUPAC	poly(oxy-1,4-phenylenecarbonyl)
英語名	Polyoxybenzoyl、Poly(p-oxybenzoyl)、Poly(4-hydroxybenzoic acid)、p-Oxybenzoyl homopolyester
日本語名	ポリオキシベンゾイル、ポリ(p-オキシベンゾイル)、ポリ(p-ヒドロキシベンゾエート)、全芳香族ホモポリエステル
分類	全芳香族ポリエステル、高結晶性芳香族高分子
プラスチック分類	高耐熱特殊ポリマー。広義にはスーパーエンジニアリング・プラスチック関連材料であるが、一般的な溶融成形用スーパーエンプラとは用途形態が異なる。
化学式または代表構造	[−O−C₆H₄−CO−]_n、繰返し単位 C₇H₄O₂
CAS No.	26099-71-8
構造・主成分	4-ヒドロキシ安息香酸由来のp-オキシベンゾイル単位だけで構成される直鎖状の全芳香族ポリエステルである。
主な用途	PTFEコンパウンド用耐摩耗フィラー、摺動シール、コンプレッサーリング、ポンプ部品、耐熱粉体、特殊複合材料

ポリオキシベンゾイルは、剛直なp-置換芳香環とエステル結合が連続した高結晶性の全芳香族ポリエステルである。市販上はEkonol®に代表される粉末状ポリマーとして知られ、単独で一般的な射出成形を行う樹脂というより、PTFEなどへ配合して耐摩耗性、耐クリープ性、寸法安定性および高温での荷重支持性を高める機能性フィラーとして用いられる。

分子鎖の規則性と剛直性が高く、室温から高温域まで熱的に安定である一方、通常の加工温度域では十分な溶融流動性を示しにくく、分解温度が実用的な溶融加工温度より先行する場合がある。このため、一般の熱可塑性樹脂のようなペレット射出成形、押出成形、ブロー成形には適さず、粉末混合、圧縮成形、焼結、複合化、コーティング原料などの工程で扱われる。

実使用ではPOB単体の物性ではなく、配合先樹脂、POB含有率、粒径、成形圧力、焼結条件、相手材、面圧、速度、潤滑の有無、温度、薬品濃度および接触時間を確認する必要がある。

特徴

項目	内容
長所	高い熱安定性、高結晶性、耐摩耗性、耐クリープ性、耐薬品性、低アウトガス傾向を持つ。PTFEへ配合すると荷重支持性と摩耗寿命の改善が期待できる。
短所	溶融流動性に乏しく、単体の一般射出・押出成形が困難である。粉末は高価で、機械物性の標準化データも少ない。
外観	一般に淡褐色から褐色の高結晶性粉末。粒径は製品グレードにより異なる。
耐熱性	分解温度は一般に約427℃以上とされ、断続使用温度は約316〜371℃が目安として示される製品がある。ただし空気中、荷重、時間、配合材により異なる。
耐薬品性	多くの酸、アルカリ、燃料、油、一般溶剤に対して安定傾向であるが、強酸化性薬品、高温強アルカリ、長時間高温水蒸気ではエステル結合の劣化を確認する必要がある。
加工性	粉末混合、圧縮成形、焼結、PTFEコンパウンド化に適する。通常の射出成形、ブロー成形、熱成形には不向きである。
分類上の注意	POBは略号重複が多い。液晶ポリマーの主要構成単位と同じp-オキシベンゾイル骨格を持つが、共重合型の溶融成形LCPとホモポリマーPOBは同一ではない。

構造式

ポリオキシベンゾイル POB の構造式

代表繰返し単位は−O−p-C₆H₄−CO−である。モノマーは4-ヒドロキシ安息香酸であり、工業的にはアセチル化を利用した重縮合経路が採用されることが多い。p-置換芳香環が直線状に連続するため分子鎖が剛直で、結晶化度が高く、溶融流動性が制限される。

種類・代表グレード

種類・グレード区分	主成分・改質方法	長所	短所	主な用途
標準粉末	POBホモポリマー粉末	高耐熱、高結晶性、耐摩耗性	単体溶融成形が困難	高温用フィラー、複合材料
微粉末	粒径を微細化したPOB	分散性、表面平滑性を調整しやすい	凝集、粉じん管理が必要	コーティング、微細コンパウンド
PTFE/POB 10〜25%	PTFEへPOBを質量配合	耐摩耗、耐クリープ、荷重支持性を改善	PTFE単体より伸びや柔軟性が低下する場合がある	シール、ピストンリング、ポンプ部品
繊維・無機材併用複合材	POBに炭素繊維、黒鉛、アラミド等を併用	高荷重、低摩耗、寸法安定性を調整可能	異方性、相手材攻撃性、加工性に注意	軸受、摺動部品、摩擦材
食品接触・医療用途向け	適合証明を持つ個別コンパウンド	規制用途へ展開可能	材料群全体の適合ではない	食品機械シール、医療機器部品

成形加工

加工方法	適性	理由・主な注意点
射出成形	×	POBホモポリマーは通常の加工域で十分に溶融流動しにくい。共重合LCPとは区別する。
押出成形	×	単体押出は一般に困難。PTFE等の母材中にフィラーとして用いる。
ブロー成形	×	溶融パリソン形成に適さない。
インフレーション成形	×	フィルム用溶融粘度範囲を持たない。
Tダイフィルム成形	×	単体フィルム成形には通常適さない。
圧縮成形	○	粉末複合材やPTFEコンパウンドで適用される。圧力、温度、焼結条件の最適化が必要。
焼結成形	◎	PTFE/POB複合材の代表工程。昇温速度、保持、冷却条件が寸法と摩耗特性を左右する。
切削加工	○	焼結複合材の丸棒、板、成形素材から加工可能。工具摩耗と欠けに注意。
接着	△	表面状態と母材に依存する。PTFE母材の場合は表面処理が必要。
塗装・コーティング	○	粉末分散、バインダー、焼付条件の設計が必要。
3Dプリント	×	一般的な熱溶融積層には不適。研究用途を除き標準的ではない。

代表的な成形条件

項目	単位	代表範囲・状態	備考
予備乾燥	－	必要性は製品仕様による	吸湿よりも粉末分散、異物、揮発分管理が重要である。
POB単体シリンダー温度	℃	該当なし	通常の射出成形材料ではない。
PTFEコンパウンド成形圧力	MPa	グレード依存	PTFE母材の成形条件に従う。
焼結温度	℃	約360〜390	PTFE/POB複合材の一般的目安。製品仕様を優先する。
焼結保持時間	h	肉厚・設備依存	内部温度履歴、ボイド、残留応力を確認する。
成形収縮率	%	データなし	POB単体では一般化困難。母材、含有率、圧力、焼結条件に依存する。

代表的な物性値又は機械的性質

POBホモポリマーは粉末フィラーとして流通することが多く、ISOまたはASTM準拠の単体射出試験片データは限定的である。以下は材料群または市販粉末の代表情報であり、比較機能では「粉末フィラー」と「PTFE/POB複合材」を分離して扱う必要がある。

項目	単位	下限値	代表値	上限値	試験条件・材料状態	備考・信頼度
真密度	g/cm³	データなし	1.28	データなし	代表的な類縁体またはSDS記載値	POB粉末そのものの製品別確認が必要。信頼度C。
見掛け密度	g/cm³	0.18	0.64	0.64	粉末、粒径グレード別	微粉末と標準粉末で大きく変わる。信頼度A。
平均粒径	µm	7	60〜75	75	市販粉末グレード	製品により7〜15 µm級と60〜75 µm級がある。信頼度A。
熱分解温度	℃	427	427	データなし	空気中、市販粉末の代表値	427℃以上。測定法差に注意。信頼度A。
断続使用温度	℃	316	343	371	市販粉末の推奨範囲	荷重、酸素、時間、母材に依存。信頼度A。
連続使用温度	℃	データなし	300	データなし	一般的目安	単体保証値ではない。信頼度C。
融点	℃	該当なし	明確な実用融点なし	該当なし	高結晶性、分解先行	溶融加工可能な明瞭な融点として扱わない。
ガラス転移温度	℃	データなし	データなし	データなし	－	公開標準値が乏しい。
引張強さ・破断	MPa	データなし	データなし	データなし	POB単体標準試験片	粉末フィラー用途のため一般化困難。
曲げ弾性率	GPa	データなし	データなし	データなし	POB単体標準試験片	複合材では母材、含有率、配向に依存。
アイゾット衝撃強さ・ノッチ付き	kJ/m²	データなし	データなし	データなし	－	単体標準値なし。
吸水率・24時間	%	データなし	低い	データなし	23℃水中、一般傾向	数値化には個別試験が必要。
体積抵抗率	Ω・cm	データなし	データなし	データなし	－	電気特性は複合材仕様で確認する。

難燃性・電気特性・環境耐久性

項目	評価・代表値	注意点
UL 94	材料群として一律評価不可	UL認定は母材、POB含有率、厚さ、色、添加剤ごとに確認する。
限界酸素指数	データなし	芳香族高結晶ポリマーとして炭化しやすいが、推定値を認証値として扱わない。
耐候性	○	芳香族骨格は安定だが、粉末単体より複合材の母材と顔料の影響が大きい。
耐加水分解性	○〜△	常温水では安定傾向。高温水、蒸気、強酸・強アルカリではエステル結合切断を確認する。
アウトガス	低い傾向	真空・半導体用途ではTML、CVCM、イオン、粒子を実測する。

耐薬品性

下表はPOB骨格およびPTFE/POB複合材の一般的傾向である。POB単体粉末と複合材では評価が異なり、特に母材がPTFEの場合はPTFEの高い耐薬品性が支配的となる。実使用では濃度、温度、時間、応力、摩耗条件、洗浄サイクルを含めて確認する。

薬品・分類	濃度・条件の目安	温度	接触	応力	評価	主な劣化形態・備考
水	純水	23℃	長時間	なし	◎	影響は小さい傾向。
温水	水	80〜100℃	長時間	なし	○	高温長期ではエステル結合の加水分解を確認する。
水蒸気	飽和蒸気	121℃以上	反復	あり	△	母材界面、寸法、強度保持を実機条件で確認する。
塩酸	10%以下	23℃	浸漬	なし	○	濃度・温度上昇で要確認。
硫酸	10%以下	23℃	浸漬	なし	○	濃硫酸、高温では劣化可能性。
硝酸	10%以下	23℃	浸漬	なし	△	酸化性による変色、分子鎖劣化に注意。
水酸化ナトリウム	10%以下	23℃	浸漬	なし	○	高温高濃度ではエステル加水分解に注意。
水酸化ナトリウム	30%以上	80℃以上	長時間	なし	△	表面侵食、分子量低下を確認する。
エタノール・IPA	原液	23℃	浸漬	なし	◎	一般に安定傾向。
グリセリン	原液	23〜80℃	浸漬	なし	◎	高温長期は確認する。
MMB	原液	23℃	浸漬	なし	○	界面、母材の膨潤を確認する。
n-ヘキサン・燃料油	原液	23〜80℃	浸漬	あり	◎	一般に安定傾向。
トルエン・キシレン	原液	23℃	浸漬	なし	○	高温での界面膨潤を確認する。
アセトン・MEK	原液	23℃	浸漬	なし	○	結晶性により安定傾向だがSP差だけで判断しない。
酢酸エチル	原液	23℃	浸漬	なし	○	複合材の母材、バインダーに依存。
ジクロロメタン	原液	23℃	浸漬	なし	○	長期、高温、応力下は実試験が必要。
潤滑油・作動油	市販油	23〜150℃	長時間	あり	◎	代表用途。添加剤との相互作用を確認する。
次亜塩素酸ナトリウム	200〜1000 ppm	23℃	反復	なし	○	酸化劣化、変色、母材界面を確認する。
過酸化水素	3%	23℃	短時間	なし	○	高濃度・高温では酸化劣化を確認する。
海水・塩水	3.5% NaCl	23〜80℃	長時間	あり	◎	金属相手材の腐食、界面摩耗は別途確認する。

SP値（溶解度パラメータ）

POBのHildebrand SP値について信頼できる公開実測値は限定的である。構造寄与からは約22〜24 MPa^1/2の範囲が参考推定値となるが、データ信頼度Dであり、比較機能の確定値として使用しない。高結晶性と分解先行性のため、SP値が近い溶剤でも常温で容易に溶解するとは限らない。

溶解性の目安

SP値差（MPa^1/2）	溶解・膨潤の目安	判定
0〜2	膨潤・軟化しやすい	×
2〜5	条件により膨潤する	△
5〜8	短時間接触では比較的安定	○
8以上	溶解・膨潤しにくい	◎

SP値から見た耐溶剤性

溶剤	SP値（MPa^1/2）	POBとの差（参考）	SP上の判定	実務上の注意
n-ヘキサン	14.9	7.1〜9.1	◎	非極性燃料・油に安定傾向。
トルエン	18.2	3.8〜5.8	△〜○	高温、応力、複合材界面を確認する。
酢酸エチル	18.6	3.4〜5.4	△〜○	バインダーや母材が先に膨潤する場合がある。
アセトン	20.0	2.0〜4.0	△	結晶性のためSP差ほど膨潤しない場合がある。
NMP	23.0	0〜1.0	×	SP上は近いが、常温溶解を意味しない。高温で確認する。
エタノール	26.0	2.0〜4.0	△	水素結合性と結晶性の影響を考慮する。
水	47.9	23.9〜25.9	◎	SP上は遠いが、高温水では加水分解を別評価する。

製法

ポリオキシベンゾイル POB の製造工程

原料は4-ヒドロキシ安息香酸である。代表的には無水酢酸でフェノール性水酸基をアセチル化し、4-アセトキシ安息香酸または反応系内で生成したアセチル化中間体を高温重縮合する。反応の進行に伴って酢酸を留去し、後半は減圧または不活性ガス流通下で分子量を高める。

理想化した直接脱水縮合式は、n HO−C₆H₄−COOH → [−O−C₆H₄−CO−]_n + n H₂O で表される。ただし工業的には脱水反応よりアセチル化経路が一般的であり、副生物は主として酢酸となる。得られた高結晶性ポリマーは粉砕、分級し、必要に応じて粒径別グレードとする。

コンパウンドではPOB粉末をPTFE粉末、黒鉛、炭素繊維、ガラス繊維、顔料、潤滑改質剤などと乾式または湿式混合し、予備成形、圧縮成形、焼結、機械加工を行う。配合順序、混合せん断、粒度分布、焼結履歴は摩耗、相手材攻撃性、ボイド、寸法安定性に影響する。

詳細な利用用途

用途分野	適性	採用理由	注意点
コンプレッサーリング・シール	◎	高温、高荷重、低摩耗、耐クリープ性を付与できる。	面圧、速度、相手材、潤滑、ガス組成を確認する。
ポンプのローター・ベーン	◎	薬液環境での耐摩耗と寸法安定性を改善する。	ドライ運転、キャビテーション、粒子噛み込みを評価する。
軸受・ブッシュ	○	PTFEの低摩擦性を維持しつつ摩耗を抑えやすい。	相手材粗さとPV値の実測が必要。
バルブシート・パッキン	○	耐薬品、高温、低クリープのバランス。	シール面圧、熱サイクル、締結緩和を確認する。
半導体・真空装置部品	○	耐熱、耐薬品、低アウトガス傾向。	粒子、イオン、TML、CVCM、プラズマ耐性を確認する。
食品機械部品	○	摺動寿命と耐洗浄性を改善できる。	食品接触適合は個別グレード証明が必要。
自動車燃料・潤滑系	○	燃料・油環境での耐摩耗性。	温度サイクル、添加剤、バイオ燃料適合を確認する。
電気・電子絶縁部品	△	耐熱性は高い。	電気特性データが少なく、導電フィラー併用時は不適。
医療機器部品	△	耐熱・耐薬品が有利な場合がある。	生体適合、滅菌、抽出物、粒子を個別評価する。
一般射出筐体・フィルム	×	単体の溶融成形に適さない。	LCP、PPS、PEEKなどを検討する。

用途別選定

用途	適性	理由・注意点
ギア	△	単体ではなく複合材として検討。歯元疲労、摩耗粉、相手材攻撃性を確認する。
軸受・ブッシュ	◎	代表用途。PV限界、潤滑、温度、軸粗さを実測する。
ローラー・摺動板	○	荷重支持性と摩耗寿命改善が期待できる。
ポンプ・バルブ部品	◎	薬液と摺動が共存する用途に適する。
シール・ガスケット	◎	PTFE/POB複合材で高温クリープを抑えやすい。
チューブ・配管	×	単体押出不可。母材コンパウンドとしても一般的ではない。
フィルム・ボトル	×	溶融フィルム成形に適さない。
電気コネクタ	×	射出成形できない。LCP、PPSを優先する。
半導体装置部品	○	切削複合材として検討。純度、粒子、アウトガス確認が必要。
塗料・コーティング	○	耐摩耗添加剤または粉末として使用可能。分散と密着を確認する。

比較材料	特徴	POBとの違い
液晶ポリマー（LCP）	p-オキシベンゾイル単位を含む共重合型全芳香族ポリエステル。薄肉射出成形が可能。	LCPは共重合により融点と流動性を調整した成形材料。POBホモポリマーは高結晶で粉末フィラー用途が中心。
ポリフェニレンサルファイド（PPS）	高耐熱、耐薬品、難燃性に優れた射出成形用スーパーエンプラ。	PPSは量産射出が容易。POBは摩耗フィラーとしてより高温域で使われる。
ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）	高強度、耐疲労、耐薬品、溶融成形性を持つ。	PEEKは単体構造材に適する。POBは粉末複合材用途が中心。
ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）	極低摩擦、最高水準の耐薬品性。	POBはPTFEへ配合し、摩耗・クリープを改善する側の材料である。
ポリイミド（PI）	高耐熱、高強度、低アウトガスの成形・フィルム材料。	PIは単体成形材やフィルムとして展開。POBは高結晶粉末で用途が限定的。
ポリベンズイミダゾール（PBI）	極めて高い耐熱性と圧縮強度。	PBIは高価だが構造材として使用可能。POBは複合材フィラーとしてコストと摩耗性能を調整する。
ポリアリレート（PAR）	非晶性芳香族ポリエステルで透明、高耐熱。	PARは非晶性で射出成形可能。POBは直線状高結晶で透明成形品にはならない。

代表的なメーカー

メーカー	代表製品・ブランド	概要
Saint-Gobain Coating Solutions	Ekonol® T-101、M-102A等	Poly(oxy-1,4-phenylenecarbonyl)粉末を粒径別に展開し、PTFEコンパウンド用耐摩耗フィラーとして供給している。
PTFEコンパウンド各社	PTFE + Ekonol® 10〜25%等	POB粉末をPTFEへ配合した板、丸棒、チューブ、成形素材、シール材を供給する。ブランド名と配合率は各社で異なる。

法規制・認証

項目	一般的な扱い	確認事項
RoHS・REACH	一般に対応可能な製品がある	最新版SDS、SVHC、含有化学物質証明を製品・製造拠点ごとに確認する。
FDA食品接触	適合するPTFE/POBコンパウンドが存在する場合がある	POB材料群全体の適合ではない。配合率、色、用途温度、接触食品を確認する。
日本食品衛生法・ポジティブリスト	個別確認	樹脂区分、添加剤、最終成形品の溶出条件を確認する。
医療・USP Class VI・ISO 10993	個別グレードのみ	滅菌方法、接触期間、抽出物、細胞毒性を確認する。
UL認証	複合材グレード別	厚さ、色、配合、工場ごとのUL Yellow Cardを確認する。
PFAS関連規制	POB自体はフッ素を含まないがPTFE複合材は対象議論の影響を受ける	用途地域、法域、意図的添加PFAS、免除、報告義務を最新規制で確認する。

環境・リサイクル性、価格・供給性

項目	評価	内容
熱可塑性／熱硬化性	熱可塑性骨格だが実質的に非溶融加工型	高温で十分流動する前に分解しやすく、通常の再溶融成形には適さない。
マテリアルリサイクル	△	PTFE/POB複合材の粉砕再利用は可能な場合があるが、摩耗特性と純度低下を確認する。
ケミカルリサイクル	△	技術的検討対象であるが一般流通プロセスではない。
サーマルリサイクル	△	芳香族ポリエステルとして燃焼ガス管理が必要。PTFE複合材はフッ素系分解物対策が必要。
生分解性	×	一般環境で生分解性材料として扱わない。
価格区分	高価格	特殊粉末であり、購入量、粒径、供給地域で大きく変動する。
国内入手性	△	専門商社、輸入品、PTFEコンパウンドメーカー経由が中心。少量入手性は限定的。

注意点・劣化故障モード

劣化現象	主な原因	発生しやすい条件	影響	予防策	推奨確認試験
加水分解	エステル結合の切断	高温水、蒸気、強酸、強アルカリ、長時間	分子量低下、粉化、界面強度低下	温度・pHを下げ、耐水性母材と界面設計を行う	熱水・蒸気浸漬後の質量、寸法、強度、FT-IR
熱酸化劣化	高温空気中での酸化	300℃超、長時間、薄肉、高表面積	変色、脆化、質量減少	酸素暴露時間を制限し、実温度履歴を管理する	TGA、熱老化、質量減少、摩耗試験
摩耗・相手材攻撃	配合率、粒径、硬質フィラー併用	高面圧、高速、粗い相手材、無潤滑	摩耗粉、軸傷、漏れ	相手材粗さ、硬度、POB含有率を最適化する	PV試験、摩擦係数、比摩耗量、相手材観察
クリープ変形	母材の粘弾性変形	高温、長時間圧縮、過大締付	シール面圧低下、漏れ	設計面圧とバックアップ構造を最適化する	圧縮クリープ、応力緩和、熱サイクル
界面剥離	分散不良、濡れ不足、熱膨張差	急熱急冷、薬液浸漬、繰返し荷重	摩耗増加、欠け、粒子発生	粒径、混合、焼結条件を管理する	断面観察、超音波、ヒートサイクル、摩耗試験
アウトガス・溶出	残留低分子、加工助剤、汚染	真空、高温、超純水、食品接触	汚染、曇り、規制不適合	高純度グレードと洗浄・ベーキングを採用する	TML/CVCM、GC-MS、イオン抽出、溶出試験

用途決定前には、実薬品浸漬試験、応力負荷下の環境耐久試験、高温熱老化、蒸気・熱水試験、ヒートサイクル、圧縮クリープ、PV摩耗試験、摩擦係数測定、寸法変化、アウトガス、溶出、実部品耐久試験を行うことが推奨される。条件は実機の温度、濃度、圧力、面圧、速度、湿度、時間、繰返し回数、相手材粗さに合わせる。

概要

特徴

構造式